Informatie

Wat is de meest complexe plantvorm?


Op school werd ons verteld op een schaal van 0 tot en met 1000 dat het dierenrijk varieert van amoebe het eenvoudigste/primitieve wezen op 0, en mensen de meest complexe dieren op 1000; wat zijn de equivalente complexiteitssoorten (?) in het plantenrijk? Wat is de minst complexe plant en de meest complexe?


Dat hele gedoe van complexer zijn is onzin, dat kun je niet zeggen van dieren en dat kun je ook niet zeggen van planten. Het hangt allemaal af van hoe je het bekijkt. Gemiddeld aantal cellen? Grootte van het genoom? Grootte van het proteoom? Aanpassingsvermogen aan verschillende omgevingen? Mentale vaardigheden? Je kunt de mens op geen van beide plaatsen (misschien kunnen we erover discussiëren als je het als mentale vermogens definieert, maar dat klinkt niet goed) en je kunt amoebe ook niet onderaan plaatsen.

Als je naar een fylogenetische boom kijkt, is een organisme ook niet complexer door het aantal knopen dat het heeft (ik heb mensen gezien die dachten dat dit meer geëvolueerd was en associeerde dat met complexer).


De venusvliegenval zou zeker een van de meest complexe planten blijken te zijn. De plant 'overbrugt' bijna een levensvormkloof.


Verschil tussen plantaardig en dierlijk weefsel

Alle levende organismen, inclusief dieren, planten en microben, zijn opgebouwd uit cellen. Meestal zijn dieren en planten meercellig, terwijl de microben eencellig zijn. De cellen in meercellige organismen zijn gegroepeerd om functionele eenheden uit te voeren die weefsels worden genoemd. Weefsels bestaan ​​uit vergelijkbare soorten cellen die dezelfde functie vervullen. Plantenweefsel omvat zowel levende als niet-levende cellen, daarom is de energiebehoefte van plantenweefsel lager. Dierlijk weefsel daarentegen omvat levende cellen, daarom hebben dierlijke weefsels meer energie nodig. De grootste verschil tussen plantenweefsel en dierlijk weefsel is dat: plantenweefsel biedt de structurele ondersteuning, terwijl dierlijk weefsel helpt bij de voortbeweging.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

Sleutelbegrippen: dierlijk weefsel, bindweefsel, epitheelweefsel, meristeemweefsel, meercellige organismen, spierweefsel, zenuwweefsel, permanent weefsel, plantaardig weefsel


Koolhydraten

Koolhydraten zijn een van de vier hoofdklassen van biologische moleculen, samen met nucleïnezuren, lipiden , en eiwitten . Het zijn de meest voorkomende biologische moleculen en vormen een belangrijk voedingsbestanddeel van veel voedingsmiddelen. Koolhydraten bestaan ​​meestal alleen uit koolstof, waterstof en zuurstof, hoewel sommige ook stikstof, zwavel of fosfor bevatten.

Koolhydraten worden ingedeeld naar grootte. De kleinste koolhydraten worden monosachariden genoemd ( mono betekent "one" sacharide betekent "suiker"). Zoals de naam al aangeeft, zijn dit enkele suikermoleculen. De meest voorkomende monosachariden, zoals fructose en glucose , hebben zes koolstofatomen, maar monosachariden kunnen er maar drie of maar liefst zeven hebben. Monosachariden met vijf of meer koolstofatomen hebben meestal een ringvormige structuur als ze in een oplossing zitten.

Oligosachariden ( oligo betekent dat ⋾w") meer zijn complexe koolhydraten samengesteld uit ketens van twee of enkele (tot ongeveer twintig) enkelvoudige suikers verbonden met een soort covalente binding die een glycosidische binding wordt genoemd. Hoe langer oligosachariden kan lineair of vertakt zijn. De meest voorkomende oligosachariden, die uit slechts twee suikers bestaan, worden disachariden genoemd ( di betekent "twee"). De meest voorkomende disaccharide, sucrose of rietsuiker, bestaat uit een glucosemolecuul gebonden aan een fructosemolecuul. Andere belangrijke disacchariden zijn maltose (twee glucoses samengevoegd) en lactose, of melksuiker (glucose verbonden met galactose). Langere oligosachariden zijn gewoonlijk gebonden aan andere moleculen, zoals lipiden of eiwitten, om respectievelijk glycolipiden en glycoproteïnen te vormen ( glyco betekent "sweet"), in plaats van vrij in oplossing te zijn. Dit soort moleculen zijn belangrijk bij celherkenning, signalering en adhesie en worden vaak aangetroffen op het buitenoppervlak van celmembranen.

Polysachariden ( poly, betekent dat "vele") belangrijke energieopslag- en structurele moleculen zijn. Ze zijn gevormd uit lange ketens van suikers, meestal glucose. Net als oligosachariden kunnen ze lineair of vertakt zijn. Belangrijk polysachariden zijn zetmeel, glycogeen (dierlijk zetmeel), cellulose , en chitine . Zetmeel en glycogeen zijn vergelijkbare energieopslagmoleculen die respectievelijk in planten en dieren worden aangetroffen. Beide zijn gemaakt van glucosemoleculen die op dezelfde manier zijn gebonden, maar glycogeen heeft een hogere vertakkingsgraad in vergelijking met zetmeel.

Cellulose is ook gemaakt van glucose, maar de afzonderlijke glucose-eenheden zijn anders gekoppeld, wat resulteert in een lange, vezelachtige structuur die niet oplosbaar is in water. Cellulose is de belangrijkste structurele component van de meeste planten- en sommige protozoaire en bacteriële celwanden. Hout is grotendeels cellulose en papier is een bijna puur vel cellulose dat is gemaakt van hout. Katoen is ook bijna pure cellulose.

Chitine is vergelijkbaar met cellulose, maar de suikersubeenheden zijn een gemodificeerde vorm van glucose genaamd N -acetylglucosamine. Chitine is het belangrijkste structurele bestanddeel van celwanden van schimmels en van dierlijke exoskeletten , zoals de schelpen van insecten en schaaldieren. Andere belangrijke structurele polysachariden vormen de Matrix van kraakbeen en andere bindweefsels van dieren. Koolhydraten staan ​​centraal in cellulaire metabole routes. Het meest fundamentele proces, glycolyse , gebruikt glucose om energie te produceren voor cellulaire behoeften.


Morfologie van bloeiende planten MCQ Biology Class 11

Bij zijdekatoen verschijnen talrijke folders op dezelfde plaats. Dit is handvormig samengesteld blad.

15. Alternatieve, tegenoverliggende en kransbladeren bevatten respectievelijk X aantal bladeren op het knooppunt.

  • A. 1, 2, 3.
  • B. 3, 2, 1.
  • C. 1, 2 en meer dan twee.
  • NS. Geen.

16. Wat is bloeiwijze?

  • A. Opstelling van folders op een stengel-as.
  • B. Regeling van roosjes op een bloemen as.
  • C. Regeling van bloemen op een bloemenas.
  • NS. Geen

17. In trosvormige bloeiwijze, bloemenas:

  • A. Eindig in bloem.
  • B. Groeit continu en bloemen verschijnen lateraal
  • C. Verander in bloem.
  • NS. Geen.

18. In cymose bloeiwijze, bloemenas:

  • A. Eindig in bloem.
  • B. Groeit continu en bloemen verschijnen lateraal
  • C. Verander in bloem.
  • NS. Geen.

19. Hypogyne bloem is c/a:

  • A. Beter.
  • B. Inferieur.
  • C. Complex.
  • NS. Geen.


Animal Kingdom MCQ/Objectieve vragen Hoofdstuk 4 Biologie Klasse 11


De wetten van Mendel

De segregatiewet van Mendel beschrijft wat er gebeurt met de allelen die een gen vormen tijdens de vorming van gameten. Stel bijvoorbeeld dat een erwtenplant een gen voor bloemkleur bevat waarin beide allelen voor rood coderen. Een manier om die toestand weer te geven, is door RR te schrijven, wat aangeeft dat beide allelen (R en R) coderen voor de kleur rood. Een ander gen kan een andere combinatie van allelen hebben, zoals in Rr. In dit geval staat het symbool R voor rode kleur en de r voor "niet rood" of, in dit geval, wit. De segregatiewet van Mendel zegt dat de allelen waaruit een gen bestaat, van elkaar scheiden, of segregeren, tijdens de vorming van gameten. Dat feit kan worden weergegeven door eenvoudige vergelijkingen, zoals:

De tweede wet van Mendel wordt de wet van onafhankelijk assortiment genoemd. Die wet verwijst naar het feit dat elke plant veel verschillende soorten genen bevat. Eén gen bepaalt de bloemkleur, een tweede gen bepaalt de lengte van de stengel, een derde gen bepaalt de vorm van de peulen, enzovoort. Mendel ontdekte dat de manier waarop allelen van verschillende genen zich scheiden en vervolgens recombineren, losstaat van andere genen. Dat wil zeggen, stel dat een plant genen bevat voor kleur (RR) en voor peulvorm (TT). Dan zegt de tweede wet van Mendel dat de twee genen onafhankelijk van elkaar zullen scheiden, als volgt:

De derde wet van Mendel gaat over de kwestie van dominantie. Stel dat een gen een allel voor rode kleur (R) en een allel voor witte kleur (r) bevat. Wat zal de kleur zijn van de bloemen die op deze plant worden geproduceerd? Het antwoord van Mendel was dat in elk paar allelen de kans groter is dat de ene tot uiting komt dan de andere. Met andere woorden, het ene allel is dominant en het andere allel recessief. In het voorbeeld van een Rr-gen zullen de geproduceerde bloemen rood zijn omdat het allel R dominant is over het allel r.


Structuur

Een plantencelkern lijkt bolvormig en centraal gelegen. Het vormt 10% van het plantencelvolume. De kern van de plantencel is omgeven door een dubbellaags membraan of kernenvelop, waarbinnen nucleolus, chromatinemateriaal en karyoplasma aanwezig zijn. EEN nucleaire envelop beschermt de inhoud in de kern en onderscheidt ook de nucleoplasma-inhoud van de cytoplasmatische inhoud.

Nucleaire poriën op de nucleaire envelop vergemakkelijken ook nucleaire en cytoplasmatische uitwisseling binnen de plantencel. EEN chromatine materiaal bevat de genetische informatie en de nucleolus neemt deel aan de synthese van ribosomen.

Delen van de plantencelkern

De plantencelkern is het gespecialiseerde celorganel dat chromatine, nucleolus en nucleoplasma bevat, omsloten door een laag van de geperforeerde nucleaire envelop.

Chromatine

chromatine draagt ​​de DNA in een sterk gecondenseerde vorm, vanwege de grote inhoud van het DNA dat het gen draagt ​​dat beide codeert structureel en niet structureel eiwitten. Daarom is het DNA in eukaryote cellen zoals planten dicht opeengepakt zoals de kralen (histon-eiwit) rond een streng (DNA).

Histonen zijn de DNA-bindende eiwitten die het DNA intact houden, waardoor het chromatine verschijnt als de gecondenseerde vezels. Het verpakken van een enorme hoeveelheid genetisch materiaal in een kleine kern is een ongelooflijke manier van verpakken.

Ten tijde van DNA-verpakkingElke DNA-streng is opgerold rond de kleine kraalachtige structuren, of eiwitmoleculen die histonen worden genoemd. De configuratie gevormd door het draaien van DNA (twee windingen) rond het histon-octameer wordt aangeduid als a nucleosoom.

chromatines zijn de half gecondenseerd structuren. Bij microscopische observatie verschijnt het als een “kralen aan een touwtje”. De nucleosomen worden met een factor zes gecondenseerd en later nog meer met een factor 40 opgerold, waardoor de lokalisatie van DNA minder ruimte.

Een DNA draagt ​​een negatieve lading, dat is geneutraliseerd door de positief geladen histoneiwitten. Een chromatinemateriaal bestaat in het algemeen in twee vormen, afhankelijk van de gentranscriptie.

Heterochromatine

Het is een sterk vernauwde vorm die transcriptioneel inactief is. Deze vorm van chromatine bestaat als constitutief of facultatief heterochromatine. De constitutieve heterochromatine blijft gecomprimeerd tijdens de celcyclus, terwijl de facultatief heterochromatine kan transformeren in euchromatine. Het is laat replicatief, d.w.z. het heterochromatine-DNA repliceert later in de celcyclus.

Euchromatine

Het is een minder gecomprimeerde vorm die transcriptioneel actief is, en het bestaat alleen als een constitutieve vorm. Het is vroeg replicatief dat eerder in de celcyclus repliceert.

We raken soms in de war tussen de twee termen (chromatine en chromosoom), maar er is een verschil tussen deze twee. chromatine transformeert in een bepaald type gecondenseerde vorm (chromosoom) ten tijde van metafase (de cel bereidt zich voor om te splitsen).

Ten eerste maken de chromatinestrengen kopieën van zichzelf via DNA-replicatie. Later wordt het chromatinemateriaal: sterk gecomprimeerd tot de graad van een 10.000-voudig en transformeren in chromosomen. Na celdeling scheiden de chromosomen zich, waardoor elke cel een complete blauwdruk van genetische informatie krijgt.

Nucleolus

Het verschijnt als een sferische massa, waar een membraan omheen ontbreekt. Nucleolus speelt een belangrijke rol bij het opbouwen van ribosoomsubeenheden, wat op zijn beurt helpt bij eiwitsynthese. Bij microscopische observatie verschijnt het als een kleine vlek in de kern. Nucleolus is pas merkbaar nadat een cel zich heeft gedeeld. Daarom functioneert het als een plaats die de noodzakelijke ribosomale eiwitten en rRNA's levert voor de ribosoombiogenese. In de meeste plantencellen bevat dit gebied een hoge ijzerconcentratie.

Nucleoplasma

Het verschijnt als de homogeen en colloïdale vloeistof met variabele consistentie. Het bevat een emulsie van verschillende componenten zoals nucleoproteïnen, nucleïnezuren, eiwitten, enzymen enz.

Nucleaire Envelop

Het is een dubbellaags membraan rond de nucleoplasma samen met inhoud zoals nucleolus- en chromatine-draden. Het houdt de nucleaire inhoud intact en onderscheidt het van het celcytoplasma. Daar is de perinucleaire ruimte tussen de nucleaire envelop die de twee concentrische membranen scheidt. De perinucleaire ruimte van de nucleaire envelop heeft een breedte van 10-20 nm.

De buitenvoering van de nucleaire envelop is verenigd met het ruwe endoplasmatisch reticulum (RER). De binnenste laag wordt bekleed door de eiwitvezels (de zogenaamde nucleaire lamina), die de nucleaire componenten verankert. Daarom bewaakt de nucleaire envelop het genetische materiaal en desintegreert op het moment van mitose.

Nucleaire poriën

Zoals we eerder hebben besproken, wordt een nucleaire envelop doorboord met verschillende holtes die nucleaire poriën worden genoemd. Kernporiën zijn omgeven door het grote complex van eiwitten dat de nucleair en cytoplasmatische uitwisseling van de specifieke materialen in de plantencel.

De kernporiën laten vrije diffusie van polaire moleculen, metabolieten en ionen binnen de cel, door de meerderheid van de grote moleculen te blokkeren. Dus de nucleair poriecomplex biedt een kanaal voor de heen en weer uitwisseling van materiaal binnen nucleoplasma en cytoplasma in plaats van a barrière, d.w.z. nucleaire envelop.

Groot biomoleculen kan ook de kern binnenkomen en verlaten, die specifieke aminozuursequenties die vertegenwoordigen dat ze in de kern thuishoren. Deze specifieke sequenties worden nucleaire lokalisatiesignalen genoemd of nucleaire importsequenties, die specifieke eiwitten labelen die door de kern kunnen worden opgenomen.

Daarom eiwitten (zoals histonen) kan vanuit het cytoplasma de kern binnendringen voor het verpakken van DNA. evenzo, RNA-transcript en de voorlopers van eiwitten bezitten nucleaire export sequenties die door het celcytoplasma kunnen worden opgenomen.

Functies

De kern is een ruimte die is toegewezen voor de opslag van genetisch materiaal, dat een belangrijke rol speelt in een plantencel:

  1. Het verankert de genetisch materiaal (DNA) in de chromatinevezels en beschermen het tegen de cytosolische reacties via een dubbellaags kernmembraan.
  2. Ten tweede stuurt de kern alle cellulaire activiteiten die in de cel voorkomen, zoals celreplicatie, metabolisme, groei en differentiatie enz.
  3. Nucleus beslist ook de genetische eigenschappen van de cel, omdat het het erfelijke materiaal in zichzelf opslaat.
  4. Het fungeert ook als een site van transcriptie, waarbij het DNA wordt getranscribeerd in mRNA dat de blauwdruk van de informatie in de eiwitten vertaalt door de associatie van tRNA en rRNA.
  5. Nucleolus in de kern speelt een belangrijke rol bij het synthetiseren van de eiwitproducerende eenheden genaamd ribosomen.
  6. Het faciliteert ook heen en weer vervoer van de selectieve moleculen en regulerende factoren door de kleine doorgang genoemd als nucleaire poriën.

Conclusie

Daarom kunnen we concluderen dat de kern van de plantencel een bezit complexe structuur die de kerninhoud heel precies in een kleine kern bevat. Los van de kleine maat van de kern, het werkt als a commandocentrum voor alle cellulaire activiteiten die de celfysiologie, morfologie, groei en deling bepalen.


Wat is de meest complexe plantvorm? - Biologie

Kruidachtig:
Planten met stengels die meestal zacht en buigzaam zijn. Kruidachtige stengels sterven elk jaar terug naar de grond.

Houtachtig:
Planten met stengels, zoals boomstammen, die hard zijn en niet gemakkelijk buigen. Houtachtige stengels sterven meestal niet elk jaar terug naar de grond.

Fotosynthese:
Een proces waarbij een plant zijn voedsel produceert met behulp van energie uit zonlicht, koolstofdioxide uit de lucht en water en voedingsstoffen uit de bodem.

Bestuiving:
De verplaatsing van stuifmeel van de ene plant naar de andere. Bestuiving is nodig om zaden te vormen in bloeiende planten.

Wat is het verschil tussen een vrucht en een groente?
Een vrucht is wat een bloem wordt nadat deze is bestoven. De zaden voor de plant zitten in de vrucht.

Groenten zijn andere plantendelen. Wortelen zijn wortels. Asperges zijn stengels. Sla is bladeren.

Voedingsmiddelen die we tijdens het koken vaak groenten noemen, zijn in werkelijkheid fruit omdat er zaden in zitten.

Wat doen verschillende plantendelen?

Plantdelen doen verschillende dingen voor de plant.

Wortels

Wortels werken als rietjes die water en mineralen uit de grond opnemen. Kleine wortelharen steken uit de wortel en helpen bij de absorptie. Wortels helpen om de plant in de grond te verankeren zodat hij niet omvalt. Wortels slaan ook extra voedsel op voor toekomstig gebruik.

Stengels

Stengels doen veel dingen. Ze ondersteunen de plant. Ze werken als het leidingsysteem van de plant en geleiden water en voedingsstoffen van de wortels en voedsel in de vorm van glucose van de bladeren naar andere plantendelen. Stengels kunnen kruidachtig zijn zoals de buigbare stengel van een madeliefje of houtachtig zoals de stam van een eik.

Een stengel bleekselderij, het deel van de bleekselderij dat we eten, is een speciaal onderdeel van de bladstructuur dat a . wordt genoemd bladsteel. Een bladsteel is een kleine stengel die het blad van een plant aan de stengel bevestigt. In selderij heeft de bladsteel veel van dezelfde functies als een stengel. Het is gemakkelijk om de "pijpen" te zien die water en voedingsstoffen in een stengel bleekselderij geleiden. Hier zijn de "pijpen" rood geverfd zodat je ze gemakkelijk kunt zien.

Bladeren

Het voedsel van de meeste planten wordt gemaakt in hun bladeren. Bladeren zijn ontworpen om zonlicht op te vangen dat de plant gebruikt om voedsel te maken door middel van een proces dat fotosynthese wordt genoemd.

Bloemen

Bloemen zijn het reproductieve deel van de meeste planten. Bloemen bevatten stuifmeel en kleine eitjes die eitjes worden genoemd. Na bestuiving van de bloem en bevruchting van de zaadknop ontwikkelt de zaadknop zich tot een vrucht.

Fruit

Fruit biedt een bedekking voor zaden. Fruit kan vlezig zijn als een appel of hard als een noot.


Wat is de meest complexe plantvorm? - Biologie

Celwanden - Structuur en functie

  1. celvorm behouden/bepalen (analoog aan een uitwendig skelet voor elke cel). Aangezien protoplasten altijd rond zijn, is dit een goed bewijs dat de wand uiteindelijk de vorm van plantencellen bepaalt.
  2. Ondersteuning en mechanische sterkte (laat planten hoog worden, houden dunne bladeren vast om licht te verkrijgen)
  3. voorkomt dat het celmembraan barst in een hypotoon medium (d.w.z., bestand tegen waterdruk)
  4. regelt de snelheid en richting van celgroei en regelt het celvolume
  5. uiteindelijk verantwoordelijk voor het architecturale ontwerp van de plant en het beheersen van de plantmorfogenese, aangezien de muur dicteert dat planten zich ontwikkelen door celtoevoeging (niet celmigratie)
  6. heeft een metabolische rol (d.w.z., sommige eiwitten in de wand zijn enzymen voor transport, secretie)
  7. fysieke barrière tegen: (a) pathogenen en (b) water in verzonken cellen. Onthoud echter dat de wand zeer poreus is en de vrije doorgang van kleine moleculen toelaat, waaronder eiwitten tot 60.000 MW. De poriën zijn ongeveer 4 nm (Tepfert & Taylor 1987)
  8. koolhydraatopslag - de componenten van de wand kunnen worden hergebruikt in andere stofwisselingsprocessen (vooral in zaden). Dus in zekere zin dient de muur als opslagplaats voor koolhydraten
  9. signalering - fragmenten van de wand, oligosacharines genaamd, werken als hormonen. Oligosaccharines, die het gevolg kunnen zijn van normale ontwikkeling of een aanval van pathogenen, hebben verschillende functies, waaronder: (a) stimuleren van ethyleensynthese (b) induceren van fytoalexine (afweerchemicaliën geproduceerd als reactie op een schimmel-/bacteriële infectie) synthese (c) induceren chitinase en andere enzymen (d) verhogen de cytoplasmatische calciumspiegels en (d) veroorzaken een "oxidatieve uitbarsting". Deze uitbarsting produceert waterstofperoxide, superoxide en andere actieve zuurstofsoorten die de ziekteverwekker direct aanvallen of verhoogde verknopingen in de wand veroorzaken, waardoor de wand moeilijker te penetreren is.

II. Wandcomponenten - Chemie
Het belangrijkste ingrediënt in celwanden zijn polysachariden (of complexe koolhydraten of complexe suikers) die zijn opgebouwd uit monosachariden (of eenvoudige suikers). Elf verschillende monosachariden komen veel voor in deze polysachariden, waaronder glucose en galactose. Koolhydraten zijn goede bouwstenen omdat ze een bijna oneindige verscheidenheid aan structuren kunnen produceren. Er zijn verschillende andere componenten in de wand, waaronder eiwitten en lignine. Laten we deze wandcomponenten eens nader bekijken:

A. Cellulose
β 1,4-glucaan (structuur gegeven in de klas). Gemaakt van maar liefst 25.000 individuele glucosemoleculen. Elk ander molecuul (residuen genoemd) is "ondersteboven". cellobiose (glucose-glucose disaccharide) is de basisbouwsteen. Cellulose vormt gemakkelijk waterstofbruggen met zichzelf (intramoleculaire H-bindingen) en met andere celluloseketens (intermoleculaire H-bindingen). Een celluloseketen zal waterstofbruggen vormen met ongeveer 36 andere ketens om a microfibrillen. Dit is enigszins analoog aan de vorming van een dik touw uit dunne vezels. Microfibrillen zijn 5-12 nm breed en geven de wand sterkte - ze hebben een treksterkte gelijk aan staal. Sommige gebieden van de microfibrillen zijn zeer kristallijn, terwijl andere meer "quotamorf" zijn.

B. Verknoping van glycanen (=Hemicellulose)
Diverse groep koolhydraten die vroeger hemicellulose heette. Gekenmerkt door oplosbaar te zijn in sterke alkali. Ze zijn lineair (recht), plat, met een β -1,4 ruggengraat en relatief korte zijketens. Twee veel voorkomende typen zijn xyloglucanen en glucuronarabinoxylanen. Andere minder voorkomende zijn glucomannanen, galactoglucomannanen en galactomannanen. Het belangrijkste kenmerk van deze groep is dat ze niet met zichzelf aggregeren - met andere woorden, ze vormen geen microfibrillen. Ze vormen echter waterstofbruggen met cellulose en daarom worden ze "verknoping van glycanen& quot. Er kan een fucose-suiker aan het einde van de zijketens zijn die kan helpen de moleculen vlak te houden door interactie met andere delen van de keten.

C. Pectische polysachariden
Deze worden uit de muur gehaald met heet water of verdund zuur of calciumchelatoren (zoals EDTA). Het zijn de gemakkelijkste bestanddelen om van de muur te verwijderen. Ze vormen gels (d.w.z., gebruikt bij het maken van gelei). Ze zijn ook een diverse groep van polysachariden en zijn bijzonder rijk aan galacturonzuur (galacturonen = pectinezuren). Het zijn polymeren van voornamelijk β 1,4 galacturonen (=polygalacturonen) worden homogalacturonen (HGA) genoemd en komen vooral veel voor. Deze zijn spiraalvormig. Tweewaardige kationen, zoals calcium, vormen ook verknopingen om aangrenzende polymeren te verbinden en een gel te creëren. Pectische polysachariden kunnen ook worden verknoopt door dihydrokaneel- of diferulinezuren. De HGA's (galacturonanen) worden aanvankelijk door de golgi uitgescheiden als gemethyleerde polymeren, de methylgroepen worden verwijderd door pectinemethylesterase om calciumbinding te initiëren.

Andere pectinezuren zijn onder meer Rhamnogalacturonan II (RGII), dat rhamnose en galacturonzuur bevat in combinatie met een grote diversiteit aan andere suikers in verschillende bindingen. Dimeren van RGII kunnen worden verknoopt door booratomen gekoppeld aan apiosesuikers in een zijketen.

Hoewel de meeste pectinepolysacchariden zuur zijn, zijn andere samengesteld uit neutrale suikers, waaronder arabinans en galactanen. De pectische polysachariden dienen een verscheidenheid aan functies, waaronder het bepalen van de porositeit van de wand, het verschaffen van een geladen wandoppervlak voor cel-celadhesie - of met andere woorden het aan elkaar lijmen van cellen (d.w.z. middelste lamel), cel-celherkenning, herkenning van pathogenen en andere.

D. Eiwit
Wandeiwitten zijn typisch glycoproteïnen (polypeptideruggengraat met koolhydraatzijketens). De eiwitten zijn bijzonder rijk aan de aminozuren hydroxyproline (hydroxyproline-rijk glycoproteïne, HPRG), proline (proline-rijk eiwit, PRP) en glycine (glycine-rijk eiwit, GRP). Deze eiwitten vormen staafjes (HRGP, PRP) of beta-pleated sheets (GRP). Extensin is een goed bestudeerde HRGP. HRGP wordt veroorzaakt door verwonding en een aanval door pathogenen. De wandeiwitten hebben ook een structurele rol omdat: (1) de aminozuren kenmerkend zijn voor andere structurele eiwitten zoals collageen en (2) destructieve omstandigheden nodig zijn om het eiwit uit de wand te extraheren. Eiwit lijkt verknoopt te zijn met pectinestoffen en kan plaatsen hebben voor lignificatie. De eiwitten kunnen dienen als de steiger die wordt gebruikt om de andere wandcomponenten te construeren.

Een andere groep wandeiwitten is sterk geglycosyleerd met arabinose en galactose. Deze arabinogalactan-eiwitten, of AGP's, lijken weefselspecifiek te zijn en kunnen functioneren bij celsignalering. Ze kunnen belangrijk zijn bij de embryogenese en de groei en geleiding van de pollenbuis.

E. Lignine
Polymeer van fenolen, in het bijzonder fenylpropanoïden. Lignine is vooral een verstevigingsmiddel in de wand. Het is ook bestand tegen aanvallen van schimmels/pathogenen.

F. Suberin, wax, cutin
Een verscheidenheid aan lipiden wordt geassocieerd met de muur voor sterkte en waterdichtheid.

G. Water
De muur is grotendeels gehydrateerd en bestaat voor 75-80% uit water. Dit is verantwoordelijk voor een deel van de wandeigenschappen. Gehydrateerde wanden hebben bijvoorbeeld een grotere flexibiliteit en rekbaarheid dan niet-gehydrateerde wanden.

  1. Middelste lamel - buitenste laag, lijm die aangrenzende cellen bindt, voornamelijk samengesteld uit pectinepolysacchariden.
  2. Primaire wand - wand afgezet door cellen voor en tijdens actieve groei. De primaire wand van gekweekte plataancellen bestaat uit pectinepolysacchariden (ca. 30%), verknopende glycanen (hemicellulose ca. 25%), cellulose (15-30%) en eiwit (ca. 20%) (zie Darvill et al. , 1980). De daadwerkelijke inhoud van de wanddelen verschilt per soort en leeftijd. Alle plantencellen hebben een middelste lamel en een primaire wand.
  3. Secundaire wand - sommige cellen zetten extra lagen af ​​in de primaire wand. Dit gebeurt nadat de groei stopt of wanneer de cellen beginnen te differentiëren (specialiseren). De secundaire wand dient voornamelijk ter ondersteuning en bestaat voornamelijk uit cellulose en lignine. Kunnen vaak verschillende lagen onderscheiden, S1, S2 en S3 - die verschillen in de oriëntatie of richting van de cellulosemicrofibrillen.
  1. verknopende glycanen (hemicellulosische polysachariden) zijn waterstofgebonden aan de cellulosemicrofibrillen
  2. verknopende glycanen kunnen ook worden opgesloten in microfibrillen van cellulose terwijl ze zich vormen
  3. de verschillende soorten pectische polysachariden zijn covalent aan elkaar gebonden
  4. calciumbruggen verbinden pectinezuren
  5. verbindingen tussen het eiwit en andere wandpolymeren zijn nog steeds niet duidelijk
  6. pectische polysachariden en verknopende glycanen interageren
  7. verknopende glycanen zijn verbonden door ferulazuurbruggen of boor

V. Muurvorming
De celwand wordt gemaakt tijdens celdeling wanneer de celplaat wordt gevormd tussen dochtercelkernen. De celplaat wordt gevormd uit een reeks blaasjes geproduceerd door het golgi-apparaat. De blaasjes migreren langs het cytoskelet en gaan naar de celevenaar. De blaasjes smelten samen en dumpen hun inhoud. De membranen van het blaasje worden het nieuwe celmembraan. De golgi synthetiseert de niet-cellulose polysachariden. Aanvankelijk bevatten de golgi-blaasjes voornamelijk pectische polysachariden die worden gebruikt om de middelste lamel te bouwen. Terwijl de wand wordt afgezet, worden andere niet-cellulose-achtige polysachariden in de golgi gemaakt en naar de groeiende wand getransporteerd.

Cellulose wordt gemaakt aan het celoppervlak. Het proces wordt gekatalyseerd door het enzym cellulosesynthase dat voorkomt in een rozetcomplex in het membraan. Cellulosesynthase, dat in eerste instantie wordt gemaakt door de ribosomen (ruwe ER) en uit het ER → blaasjes → golgi → blaasje → celmembraan. Het enzym heeft blijkbaar twee katalytische plaatsen die twee glucose tegelijk overdragen (d.w.z., cellobiose) van UDP-glucose naar de groeiende celluloseketen. Sucrose kan de glucose leveren die aan de UDP bindt. Wandeiwit is vermoedelijk op een vergelijkbare manier in de wand ingebouwd.

Onthoud dat de muur van buiten naar binnen is gemaakt. Dus naarmate de muur dikker wordt, wordt het lumen (ruimte binnen de muur) kleiner.

Hoe de muurcomponenten precies samenkomen om de muur te vormen als ze eenmaal op hun plaats zitten, is niet helemaal duidelijk. Twee methoden lijken waarschijnlijk:

  1. zelf montage. Dit betekent dat de wandcomponenten spontaan aggregeren en
  2. enzymatische montage – verschillende enzymatische reacties (XET) zijn ontworpen voor wandmontage. Bijvoorbeeld, een groep enzymen "hecht" xylans samen in de wand om lange ketens te vormen. Oxidasen kunnen extra verknoping tussen wandcomponenten katalyseren en pectine-methylesterase kan een belangrijke rol spelen (zie hieronder).

VI. Sterke muur/celuitbreidingsparadox (Hou je niet gewoon van een goede paradox?)
Hoe kan de muur sterk zijn (hij moet bestand zijn tegen een druk van 100 MPa!), maar toch ruimte laten voor uitzetting? Goede vraag, hè? Het antwoord vereist dat de muur:

A. In staat zijn tot uitbreiding
Met andere woorden, alleen cellen met primaire wanden zijn in staat tot groei, aangezien de vorming van de secundaire wand verdere expansie van de cel uitsluit. De volgorde van microfibriloriëntatie verandert tijdens de ontwikkeling. Aanvankelijk worden de microfibrillen enigszins willekeurig (isotroop) neergelegd. Zo'n cel kan in elke richting uitzetten. Naarmate de cel rijpt, worden de meeste microfibrillen lateraal neergelegd, zoals de hoepels van een vat, wat de laterale groei beperkt, maar groei in lengte mogelijk maakt. Naarmate de cel langer wordt, nemen de microfibrillen een overlappend gearceerd patroon aan, vergelijkbaar met glasvezel. Dit gebeurt omdat de cel uitzet als een slinky - de breedte van de cel verandert niet doordat de microfibrillen worden uitgelijnd in de groeirichting, net als de lente. Deze overlapping van microfibrillen, die sterk en lichtgewicht is, verhindert verdere expansie.

Maar wat bepaalt de oriëntatie van de microfibrillen? Ze zijn gecorreleerd met de richting van de microtubuli in de cel. Bewijs: behandeling van een cel met colchicine of oryzalin (die de vorming van microtubuli remmen) vernietigt de oriëntatie van de microfibrillen. De microtubuli leiden blijkbaar de cellulose-synthetiserende enzymen naar het plasmamembraan.

  1. het produceren van wandpolysachariden in een vorm die strakkere complexen maakt met cellulose of andere materialen
  2. het verhogen van de lignine in de wand zou de cross-links tussen polymeren vergroten
  3. de-verestering van de pectinezuren zou de calciumbruggen verhogen

B. Op het juiste moment de muur losmaken (of ontspannen)
Ook al bevinden de microfibrillen zich in de juiste positie om losraken mogelijk te maken, de wand is nog steeds vrij sterk. Bedenk dat ons wandmodel sterke (covalente) en zwakke (waterstofbindingen) verbindingen tussen de wandcomponenten voorstelde. Bij het losmaken van de wand worden zwakke verbindingen tijdelijk verbroken zodat de wanddelen langs elkaar kunnen schuiven of kruipen. Dus, hoe wordt de muur tijdelijk losgemaakt?

  • zuurbuffers stimuleren verlenging en snelle reacties 5-15 min, zelfs in niet-levende weefsels (Evans, 1974)
  • zuursecretie is geassocieerd met plaatsen van celverlenging (zie Evans & Mulkey, 1981)
  • Fusicoccine, een diterpeenglycoside gewonnen uit een schimmel, stimuleert de protonsecretie (activeert een H+/K+-pomp) en stimuleert de verlenging.
  • gepelde coleoptielen + IAA → medium zuur gepelde coleoptielen + water → niet zuur en
  • het overstromen van met auxine behandeld weefsel met neutrale buffers voorkomt de groeirespons.
  • Nooden (1968) ontdekte dat artisjokschijven groter werden wanneer ze werden geïncubeerd met IAA, maar dat de toevoeging van antimycine (een eiwitsyntheseremmer) deze reactie verhinderde
  • sojahypocotylen geïncubeerd met 2,4-D (een analoog van IAA) produceren binnen drie uur ten minste 3 nieuwe polypeptiden (Zurfluh & Guilfoyle, 1980)
  • in vitro translatie van mRNA vindt plaats binnen 15 minuten na IAA-behandeling
  • Het protoneffect is van korte duur. Celverlenging stopt 30-60 minuten na verzuring. Voortdurende verlenging vereist metabolische veranderingen op langere termijn, zoals eiwitsynthese.

C. Wall synthesis occurs
As the cell grows, wall synthesis needs to occur. Think about the color of a balloon as it is blown up - it gets lighter in color as the balloon gets larger because the thickness of the balloon decreases as it expands and stretches. Using this logic, we expect that plant cells should become thinner as they expand. Rechts? Wrong - cell walls remain a relatively uniform thickness throughout cell growth. Thus, we can conclude that new wall material must be made during cell elongation.

D. Enhanced solute synthesis
The solute concentration of the cell remains constant during cell enlargement. This suggests that solutes are being synthesized since the volume of the cell is increasing. Maintaining a high solute concentration is necessary to allow for water uptake.

E. Lock wall in place after expansion is complete
Once wall elongation is completed, the cell needs to "lock it" in place. This likely happens as the temporary bonds that were broken reform, and due to increased interactions (including enzymatic) between wall molecules.

  • Carpita, N, McCann (2000) Cell Walls. Chapter 2. In Biochemistry & Molecular Biology of Plants.Buchanan, BB, Gruissem W, Jones, RL. red. American Society of Plant Biology, Beltsville, MD. Dit is een geweldig artikel!
  • Albersheim, P. 1975. The Walls of Growing Plant Cells. Wetenschap. Amer. 232: 81-95.
  • Albersheim, P. 1985. Oligosaccharins. Wetenschap. Amer. 253: 58.
  • Brett, C. T. and J.R.Hillman. 1985. Biochemistry of Plant Cell Walls. Cambridge University Press, NY.
  • Brett, C. & K. Waldron. 1996. Physiology and Biochemistry of Plant Cell Walls. 2nd edn. Chapman & Hall, NY.
  • Cosgrove, D. 1986. Cell growth. ARPP 37: 377
  • Delmer, D. 1987. Cellulose biosynthesis. ARPP 38: 259
  • Fry, S.C. 1989. Dissecting the complexity of the plant cell wall. Plants Today 2: 126-132.
  • Mulkey, T.J., K.M. Kuzmanoff and M.L. Evans. 1981. The agar-dye method for visualizing acid efflux paterns during tropistic curvatures. What's New in Plant Physiol. 12:9-12.
  • Preston, R.D. 1979. Polysaccharide conformation and cell wall formation. ARPP 30:50.
  • Taiz, L. 1984. Plant cell expansion. ARPP 35: 585-647
  • R uszkowski, Martha - check this link for the Ukrainian translation by M Ruszkowski.

Last updated: 09/30/2011 Copyright by SG Saupe


Plant and Animal Cells &ndash Differences

The similarity of these cell types ensures that the fundamental tasks of life are fulfilled, but the specific details of how those goals are achieved differ in a number of critical ways.

Shape, Size and Structure

Animal cells are enclosed by a plasma membrane, which is flexible, allowing animal cells to take on a number of shapes based on the requirements of that specific cell. Plant cells, on the other hand, are typically square or rectangular in structure, as they are bounded by a rigid cell wall, in addition to a plasma membrane.

(Photo Credit : Vecton/ Shutterstock)

In terms of size, plant cells will range from 10-100 micrometers, while most animal cells will not grow past 30-35 micrometers. This is because plant cells typically grow by increasing their individual size, often by taking in additional fluid to their central vacuole. Animal cells, on the other hand, will &ldquogrow&rdquo by replicating and increasing their number, rather than their individual physical size. While animal cells do contain a number of smaller vacuoles, plant cells are often dominated by their central vacuole (composing up to 90% of the cell&rsquos volume).

Division and Differentiation

When an animal cell replicates and prepares to divide, a cleavage furrow forms that gradually slices the cell in half, pinching the parent cell into two daughter cells. In plants, however, a cell divides by gradually forming a cell plate that eventually hardens into a new cell wall.

In plants, most new cells have the potential to differentiate into whatever type of cell the plant needs in animals, however, stem cells are the only &ldquoflexible&rdquo cells that are able to fill a variety of different needs for the organism.

Protein Synthesis

Amino acids are the building blocks of proteins, and thus a critical part of cellular function and survival. There are 20 amino acids that make up proteins, all of which can be generated within plants. Animals, unfortunately, are only able to synthesize 10 of these amino acids, and the remainder must be accessed from external sources (i.e., diet).

Energy Generation and Storage

As mentioned above, animal and plant cells both utilize cellular respiration for the conversion of carbohydrates to usable ATP, but the raw materials for this process are not acquired in the same way. Animals consume food, break down the carbohydrates into glucose, and generate ATP through a 3-step process. Plant cells undergo photosynthesis, in which they convert sunlight, water and carbon dioxide into glucose and oxygen, at which point they can use that glucose to proceed through the steps of cellular respiration, like animals, and generate ATP. However, animal cells store energy in the form of glycogen, whereas plants store their energy in the form of starch.

Organelle Variations

Animal cells contain centrioles, cilia and lysosomes, which help in organizing microtubules for cell division, aid in cell mobility, and digest macromolecules, respectively. Plant cells do not contain any of these structures. However, plant cells are in possession of glyoxysomes, plasmodesmata and plastids, which are essential for breaking down lipids, communication between neighboring plant cells and converting light energy into usable ATP. These organelle variations represent some of the most critical differences between these types of cells, as these organelles are specialized for the unique needs of plants and animals.


Nitrogen compounds and potential environmental impacts

Agriculture may be responsible for about half the nitrogen fixation on Earth through fertilisers and the cultivation of nitrogen-fixing crops. Increased nitrogen inputs (into the soil) have led to lots more food being produced to feed more people – known as ‘the green revolution’.

However, nitrogen in excess of plant demand can leach from soils into waterways. The nitrogen enrichment contributes to eutrophication.

Another problem can occur during nitrification and denitrification. When the chemical process is not completed, nitrous oxide (N2O) can be formed. This is of concern, as N2O is a potent greenhouse gas – contributing to global warming.

A balance of nitrogen compounds in the environment supports plant life and is not a threat to animals. It is only when the cycle is not balanced that problems occur.